第第十十七七章電與磁章電與磁 考點梳理考點梳理過關(guān)過關(guān)考點考點1 磁現(xiàn)象磁場磁現(xiàn)象磁場1磁現(xiàn)象2.2.磁場磁場考點考點2 2 電生磁電生磁辨一辨辨一辨 1.磁場是客觀存在的，磁感線不是真實存在的，磁感線之間永不相交()2磁體的磁感線總是從磁體N極出發(fā)，回到S極()3磁感線上任何一點的切線方向都與置于該點的小磁針靜止時N極所指的方向一致()1電流的磁效應(yīng)2.2.通電螺線管的磁場通電螺線管的磁場3.3.電磁鐵及其應(yīng)用電磁鐵及其應(yīng)用辨一辨辨一辨 1.決定通電螺線管磁極極性的根本因素是導(dǎo)線的繞法和電源正、負(fù)極的接法()2在通電螺線管外部，磁感線從通電螺線管的N極出發(fā)回到S極，在通電螺線管內(nèi)部，磁感線從S極到N極()3電磁鐵的鐵芯用鐵而不用鋼制作的原因：鐵磁化后磁性容易消失，可方便地控制電磁鐵磁性的有無；鋼磁化后磁性不易消失，無法控制電磁鐵磁性的有無()考點考點3 3 磁場對通電導(dǎo)線的作用磁場對通電導(dǎo)線的作用考點考點4 4 磁生電磁生電1電磁感應(yīng)現(xiàn)象2.2.發(fā)電機和電動機發(fā)電機和電動機辨一辨辨一辨 1.當(dāng)閉合電路中的一部分導(dǎo)體在磁場中沿磁感線方向運動時，就能產(chǎn)生感應(yīng)電流()2無論是交流發(fā)電機還是直流發(fā)電機，線圈中產(chǎn)生的都是交流電()想一想想一想 結(jié)合下列圖形，分析思考下列問題(1)線圈通過兩個銅環(huán)與外部電路相通，銅環(huán)的作用是什么？保證外部電路中的交流電和線圈中產(chǎn)生的感應(yīng)電流大小、方向一致.(2)如圖乙，當(dāng)用兩個半環(huán)組成的換向器來代替兩個銅環(huán)時，外部電路中的電流為直流電.【教材重點圖片】【教材重點圖片】重點難點重點難點突破突破類型類型1 1 電磁鐵電磁鐵判斷電磁鐵磁性強弱的方法(1)線圈匝數(shù)不變時，電流大小變化，磁性強弱變化(2)電流大小不變時，根據(jù)線圈匝數(shù)多少判斷磁性強弱.【例1 1】2015懷化中考如圖所示，在探究電磁鐵的磁性強弱與什么因素有關(guān)實驗中，下列說法中正確的是(B)A把滑片向左滑動時，磁性減弱B把滑片向左滑動時，磁性增強C若增加線圈匝數(shù)，磁性將減弱D若改變電流的方向，磁性將增強思路點撥思路點撥 滑片左移，電路中的電阻減小，電流增大，電磁鐵的磁性會增強；增加線圈匝數(shù)，磁性將增強；改變電流的方向，只能改變其極性，不能改變其磁性的強弱.變式運用變式運用 1.1.2017全椒一模如圖所示是利用磁懸浮原理浮在空中的盆栽，盆栽底部有磁鐵，底座內(nèi)裝有電磁鐵給盆栽澆水前后( )A盆栽受到的磁力大小不變B澆水后，盆栽一定落在底座上C要使盆栽與底座之間距離不變，可改變電磁鐵線圈內(nèi)的電流方向D要使盆栽與底座之間距離不變，可適當(dāng)增大電磁鐵線圈內(nèi)的電流D該盆栽懸浮利用了同名磁極相互排斥的原理，當(dāng)盆栽懸浮在空中靜止不動時，受的力是平衡力，即盆栽的總重力和磁力大小相等，當(dāng)澆水后重力變大，故磁力也變大，故A錯誤；澆水后，盆栽會向下靠近底座一些，但盆栽在向上的磁力作用下仍然會懸浮在空中，不會落在底座上，故B錯誤；要使盆栽與底座之間距離不變，需增大磁力，磁力的大小與電流的方向無關(guān)，故C錯誤；要使盆栽與底座之間距離不變，需增大磁力，電磁鐵磁性強弱與電流的大小有關(guān)，其他條件相同，電流越大，磁性越強，故要增大磁力需增大電流，故D正確類型類型2 2 電磁繼電器電磁繼電器解決電磁繼電器問題的一般思路【例2 2】2017坊子期末小明利用光敏電阻受到光照時電阻變小的特性，設(shè)計了如圖所示的自動控制電路，要求光暗時燈亮，光亮?xí)r燈滅在實際調(diào)試時，發(fā)現(xiàn)燈始終亮著，而光敏電阻和其他電路元件都正常下列調(diào)節(jié)能使控制電流達(dá)到要求的是(C)A減少電磁鐵線圈的匝數(shù)B抽出電磁鐵中的鐵芯C滑動變阻器滑片P向左移動D減小控制電路電源電壓思路點撥思路點撥 電磁繼電器的主要部分是電磁鐵，電磁鐵的磁性強弱跟電流的大小、線圈匝數(shù)的多少、是否有鐵芯插入有關(guān)，要想在光亮?xí)r燈滅，一定要增大電磁鐵的磁性，采取的方法是增大電流、增加線圈的匝數(shù)減少線圈的匝數(shù)、抽出鐵芯，會減弱電磁鐵的磁性滑動變阻器滑片P向左移動，電阻連入電路中的長度減小，電流增大，磁性增大減小電源電壓，電路中的電流減小，磁性減小.變式運用變式運用 2.2.2017宿遷中考如圖所示，是某保密室的防盜報警電路，當(dāng)有人闖入保密室時會使開關(guān)S閉合下列說法正確的是( )A電磁繼電器與發(fā)電機工作原理相同B電磁繼電器與電動機工作原理相同C電磁鐵工作時，上端為S極D當(dāng)有人闖入保密室時，b燈亮D電磁繼電器是利用電流的磁效應(yīng)工作的，發(fā)電機是利用電磁感應(yīng)原理制成的，電動機是根據(jù)通電線圈在磁場中受力而轉(zhuǎn)動工作的，故A、B錯誤；根據(jù)安培定則可知，電磁鐵工作時，上端為N極，故C錯誤；當(dāng)有人闖入保密室時會使開關(guān)S閉合，電磁鐵有磁性，吸引銜鐵，電燈b所在電路接通，b燈亮，故D正確重點實驗重點實驗聚焦聚焦實驗實驗2828：探究什么情況下磁能生電：探究什么情況下磁能生電【實驗裝置及結(jié)論】結(jié)論：閉合電路的一部分導(dǎo)體在磁場中做切割磁感線的運動時，導(dǎo)體中就會產(chǎn)生感應(yīng)電流，感應(yīng)電流的方向與導(dǎo)體的運動方向及磁場方向都有關(guān)系【命題點全梳理】【命題點全梳理】1在本實驗中，應(yīng)用了轉(zhuǎn)換法實驗中通過電流表來顯示電路中是否產(chǎn)生電流，這是應(yīng)用了轉(zhuǎn)換法由于閉合電路的部分導(dǎo)體在磁場中做切割磁感線運動時產(chǎn)生的電流很小，為了增加可見度，實驗中的電流表用靈敏電流計，而不是用實驗室中常用的學(xué)生用電流表2在本實驗中，應(yīng)用了控制變量法在探究產(chǎn)生的電流的方向與導(dǎo)體的運動方向之間的關(guān)系時，要保證磁感線方向不變；在探究產(chǎn)生的電流的方向與磁感線方向之間的關(guān)系時，保證導(dǎo)體的運動方向不變3感知感應(yīng)電流的方向：靠靈敏電流計指針的偏轉(zhuǎn)方向感知，若向右偏，則電流從靈敏電流計的正接線柱流入；若向左偏，則反之4實驗中，為避免產(chǎn)生的感應(yīng)電流偏小，可采取的措施：要盡可能選用磁性強的蹄形磁體；可用導(dǎo)線制成匝數(shù)很多的線圈代替單根導(dǎo)線；切割磁感線時，要垂直且盡量快速5實驗中，閉合開關(guān)，若保持導(dǎo)體不動，磁體運動，也能產(chǎn)生感應(yīng)電流【例例】2016宿州模擬在探究“感應(yīng)電流產(chǎn)生的條件”實驗中：(1)如圖，a、b兩接線柱間應(yīng)接入小量程電流表(或靈敏電流計).(2)下列各種操作中，能使閉合回路產(chǎn)生電流的是B(選填字母)A讓導(dǎo)體在磁場中靜止B保持導(dǎo)體靜止，使蹄形磁體水平向左運動C讓導(dǎo)體在磁場中做豎直向上或豎直向下的運動(3)從能量的角度來分析，感應(yīng)電流的產(chǎn)生過程是機械能轉(zhuǎn)化為電能(4)在儀器和電路連接都完好的情況下，某小組的實驗現(xiàn)象不太明顯請?zhí)岢鲆粭l改進措施：將導(dǎo)體換成多匝線圈(或換磁性更強的磁鐵等).思路點撥思路點撥 (1)實驗時，通過觀察電流表的指針是否偏轉(zhuǎn)，來確定電路中是否產(chǎn)生感應(yīng)電流(2)讓導(dǎo)體在磁場中靜止，換用不同強度的蹄形磁體，閉合電路的一部分導(dǎo)體不切割磁感線，電路中不會產(chǎn)生電流；保持導(dǎo)體靜止，使得蹄形磁體水平向左運動，閉合電路的一部分導(dǎo)體切割磁感線，電路中會產(chǎn)生電流；讓導(dǎo)體在磁場中做豎直向上或豎直向下的運動，導(dǎo)體不切割磁感線，電路中不會產(chǎn)生電流(3)閉合回路產(chǎn)生電流的過程，是機械能轉(zhuǎn)化為電能的過程(4)我們可以將導(dǎo)體換成多匝線圈來增大感應(yīng)電流，更容易觀察.命題挖掘命題挖掘 (5)針對這個實驗，小勇進行了進一步的探究，他提出了“感應(yīng)電流的大小可能與導(dǎo)體切割磁感線的運動速度有關(guān)”的猜想，于是他設(shè)計了如下的實驗方案：保持磁場強弱不變，讓導(dǎo)體以不同(選填“相同”或“不同”)的速度沿相同方向做切割磁感線運動，觀察電流表指針偏轉(zhuǎn)幅度大小如果電流表指針偏轉(zhuǎn)幅度不同，說明感應(yīng)電流的大小與導(dǎo)體切割磁感線的運動速度有關(guān)(選填“有關(guān)”或“無關(guān)”)(6)探究完上述實驗后，該同學(xué)在a、b兩接線柱間換成電源就可以探究“磁場對電流的作用”的實驗，接通電路后，導(dǎo)體向右運動，如要使其向左運動，可以改變電流方向或?qū)φ{(diào)磁極.六年真題六年真題全練全練命題點命題點1 1電流的磁效應(yīng)電流的磁效應(yīng)電流的磁效應(yīng)一般都是以教材圖片為背景，結(jié)合填空題進行考查的1.2014安徽中考如圖所示，把小磁針放在桌面上，將一根直導(dǎo)線平行架在靜止的小磁針上方，當(dāng)導(dǎo)線中有電流通過時，小磁針就會發(fā)生偏轉(zhuǎn)請運用場的觀點解釋小磁針發(fā)生偏轉(zhuǎn)的原因：通電導(dǎo)體周圍產(chǎn)生磁場，小磁針在磁場力作用下偏轉(zhuǎn).放在磁場中的磁體會受到力的作用，當(dāng)小磁針發(fā)生偏轉(zhuǎn)時，說明磁針處在磁場中，即說明通電導(dǎo)體周圍存在著磁場猜押預(yù)測猜押預(yù)測 1.2017淮安中考1820年4月的一天，奧斯特講課時突發(fā)奇想，在沿電流方向的導(dǎo)線下方放置一枚小磁針，保證導(dǎo)線和小磁針能平行放置進行實驗，接通電源后發(fā)現(xiàn)小磁針明顯偏轉(zhuǎn)隨后奧斯特花了三個月時間，做了60多個實驗證明電流的確能使磁針偏轉(zhuǎn)，這種現(xiàn)象稱為電流的磁效應(yīng).奧斯特的發(fā)現(xiàn)，拉開了研究電磁間本質(zhì)聯(lián)系的序幕在奧斯特實驗中，開關(guān)閉合時，即當(dāng)導(dǎo)線中有電流通過時，發(fā)現(xiàn)導(dǎo)線下面的小磁針發(fā)生偏轉(zhuǎn)，說明通電導(dǎo)體周圍存在著磁場；奧斯特講課時突發(fā)奇想，在沿電流方向的導(dǎo)線下方放置一枚小磁針，保證導(dǎo)線和小磁針能平行放置進行實驗，接通電源后發(fā)現(xiàn)小磁針明顯偏轉(zhuǎn)，電流的確能使磁針偏轉(zhuǎn)，這種現(xiàn)象稱為電流的磁效應(yīng)2.2017舟山中考如圖是奧斯特實驗的示意圖，有關(guān)分析正確的是( )A通電導(dǎo)線周圍磁場方向由小磁針的指向決定B發(fā)生偏轉(zhuǎn)的小磁針對通電導(dǎo)線有力的作用C移去小磁針后的通電導(dǎo)線周圍不存在磁場D通電導(dǎo)線周圍的磁場方向與電流方向無關(guān)B通電導(dǎo)線周圍磁場方向是由電流的方向決定的，故A、D錯誤；當(dāng)將通電導(dǎo)體放在小磁針上方時，小磁針會發(fā)生偏轉(zhuǎn)，說明了小磁針受到了力的作用，改變了運動狀態(tài)，故B正確；該磁場與小磁針的有無無關(guān)，故移走小磁針后，該磁場仍存在，故C錯誤命題點命題點2 2通電螺線管的磁場通電螺線管的磁場通電螺線管的磁場主要是結(jié)合圖片考查安培定則的運用，經(jīng)常以填空題、選擇題的形式考查22015安徽中考通電螺線管的N、S極如圖所示，由此可判斷電流是從a(選填“a”或“b”端流入螺線管的由于通電螺線管的左端是S極、右端N極，由安培定則可知，用右手握住通電螺線管，讓大拇指指向右側(cè)，此時四指所指的方向即為電流的方向，所以電流從a端流入32013安徽中考下列各圖中箭頭表示電流方向，則通電螺線管周圍的小磁針靜止時指向正確的是( )A根據(jù)線圈線向和標(biāo)出的通電螺線管的電流方向，利用安培定則判斷螺線管的磁極，再根據(jù)磁極間的相互作用規(guī)律確定小磁針的指向由此可知，選項A正確42012安徽中考如圖所示，某同學(xué)用右手螺旋定則判斷通電螺線管的磁極，請你在圖中標(biāo)出導(dǎo)線中的電流方向和螺線管的N、S極右手定則：用右手握住螺線管，讓四指指向螺線管中電流的方向，則大拇指所指的那端就是螺線管的N極從圖可知，螺旋管的左端為N極，右端為S極，并且電流方向是從螺旋管的右端流入，左端流出猜押預(yù)測猜押預(yù)測 3.2017連云港中考一通電螺線管中的電流方向和其周圍磁感線的分布如圖所示，其中正確的是( )B用右手握住螺線管，四指指向螺線管中電流的方向，大拇指所指的那端就是螺線管的N極在磁體的外部，磁感線從磁體的N極出發(fā)，回到S極，由此可知只有B正確4.2017太和模擬如圖所示，GMR是巨磁電阻，它的阻值隨電磁鐵磁性的增強而減小下列判斷正確的是( )A開關(guān)S1閉合，滑片移到某一位置，電磁鐵左端為N極B開關(guān)S1閉合，滑片向右移動，電磁鐵磁性增強C開關(guān)S1和S2同時閉合，滑片向右移動，GMR的電阻變小D開關(guān)S1和S2同時閉合，滑片向左移動，指示燈變暗A(chǔ)由安培定則可知，電磁鐵的左端為N極、右端為S極，故A正確；開關(guān)S1閉合，當(dāng)滑片P向右滑動時，滑動變阻器連入電路中的電阻變大，電路中的電流變小，通電螺線管的磁性減弱，故B錯誤；通電螺線管的磁性減弱時，巨磁電阻的阻值增大，故C錯誤；開關(guān)S1和S2同時閉合，滑片向左移動，滑動變阻器連入電路中的電阻變小，電路中的電流變大，通電螺線管的磁性增強，GMR阻值減小，右電路中電流變大，指示燈變亮，故D錯誤52016阜陽期末根據(jù)圖中小磁針的指向，在圖中括弧中標(biāo)出通電螺線管的N或S極以及電源的“”或“”極根據(jù)磁極間的相互作用規(guī)律，可以判斷出通電螺線管的左端是N極，右端是S極；根據(jù)安培定則，可以判斷出電流從螺線管的右端流入，左端流出，所以電源的右端是正極，左端是負(fù)極6.2016成都中考一個螺線管和一個小磁針放在桌面上，當(dāng)開關(guān)S1閉合后，小磁針N極轉(zhuǎn)向了右方，如圖所示，請完成下列要求：(1)用箭頭標(biāo)出小磁針處的磁感線的方向；(2)在括號內(nèi)用“”“”標(biāo)出電源的正負(fù)極根據(jù)圖示的線圈繞向和螺線管的N、S極，利用安培定則可以確定螺線管中電流的方向是從螺線管的右端流入，左端流出，因此電源的右端為正極，左端為負(fù)極磁體外部磁感線方向從N極指向S極命題點命題點3 3電動機與發(fā)電機電動機與發(fā)電機電動機和發(fā)電機的考查是以教材中的圖片為背景，以填空題和選擇題的形式出現(xiàn)52017安徽中考如圖所示，在蹄形磁鐵的磁場中放置一根導(dǎo)體棒AB，它的兩端跟電流表連接，使導(dǎo)體棒快速向右運動，觀察到電流表的指針發(fā)生偏轉(zhuǎn)從能量轉(zhuǎn)化的角度來分析，該實驗過程中是機械能轉(zhuǎn)化成了電能據(jù)圖可知，在蹄形磁鐵的磁場中放置一根導(dǎo)體棒AB，它的兩端跟電流表連接，使導(dǎo)體棒快速向右運動，此時電路中就會產(chǎn)生感應(yīng)電流，在此過程中消耗了機械能，得到了電能，即機械能轉(zhuǎn)化為電能6.2015安徽中考一個能繞中心轉(zhuǎn)動的小磁針在圖示位置保持靜止某時刻開始小磁針?biāo)趨^(qū)域出現(xiàn)水平向右的磁場，磁感線如圖所示，則小磁針在磁場出現(xiàn)后( )A兩極所受的力是平衡力，所以不會發(fā)生轉(zhuǎn)動B兩極所受的力方向相反，所以會持續(xù)轉(zhuǎn)動C只有N極受力，會發(fā)生轉(zhuǎn)動，最終靜止時N極所指方向水平向右D兩極所受的力方向相反，會發(fā)生轉(zhuǎn)動，最終靜止時N極所指方向水平向右D某時刻開始小磁針?biāo)诘膮^(qū)域出現(xiàn)水平向右的磁場，小磁針將會受到磁場力的作用，且N極的受力方向與磁場方向相同，水平向右；S極的受力方向與磁場方向相反，水平向左所以小磁針會發(fā)生轉(zhuǎn)動，最終小磁針在磁場中靜止，N極指向水平向右所以D正確7.2014安徽中考圖為直流電動機的工作原理圖以下相關(guān)的分析中正確的是( )A電動機工作過程中，消耗的電能全部轉(zhuǎn)化為內(nèi)能B電動機工作過程中，消耗的電能全部轉(zhuǎn)化為機械能C電動機工作過程中，線圈中也產(chǎn)生感應(yīng)電流D電動機工作過程中，線圈中的電流方向保持不變C電動機工作過程中，消耗的電能大部分轉(zhuǎn)化為機械能，故A、B錯誤；電動機工作過程中，線圈中也產(chǎn)生感應(yīng)電流，故C正確；在制作直流電動機時安裝了換向器，當(dāng)線圈轉(zhuǎn)過平衡位置時及時改變線圈中電流的方向，從而改變線圈的受力方向，使線圈能夠保證持續(xù)轉(zhuǎn)動，故D錯誤82013安徽中考如圖，能說明發(fā)電機工作原理的是圖乙(選填“甲”或“乙”)圖甲中有電源，所以是通電線圈在磁場中受力轉(zhuǎn)動，是電動機的工作原理；圖乙中沒有電源，所以是閉合電路的線圈在磁場中做切割磁感線運動時，線圈中就會產(chǎn)生電流，是電磁感應(yīng)現(xiàn)象，屬于發(fā)電機的工作原理猜押預(yù)測 7.2017安徽一模如圖所示為發(fā)電機的工作原理圖，則下列說法中正確的是( )A線圈在磁場中轉(zhuǎn)動時不一定會產(chǎn)生感應(yīng)電流B線圈在轉(zhuǎn)動過程中，若產(chǎn)生了感應(yīng)電流，則電流大小不變C線圈在轉(zhuǎn)動過程中，若產(chǎn)生了感應(yīng)電流，則電流方向不變D發(fā)電機的原理和揚聲器的相同A產(chǎn)生感應(yīng)電流的條件：部分導(dǎo)體切割磁感線；閉合電路當(dāng)開關(guān)斷開時，電路斷開，就算線圈切割磁感線，也無法產(chǎn)生感應(yīng)電流，故A正確；此發(fā)電機產(chǎn)生的是交流電，電流大小、方向都發(fā)生改變，故B、C錯誤；揚聲器的原理與電動機相同，故D錯誤82017全椒縣一模PQ是一輕質(zhì)金屬棒，用兩根細(xì)導(dǎo)線吊著懸在蹄形磁鐵中間，如圖所示，當(dāng)開關(guān)S打到不同的位置時，可研究不同的電磁現(xiàn)象，當(dāng)開關(guān)S打到位置2時，可探究電磁感應(yīng)現(xiàn)象，利用該原理我們制造了發(fā)電機(選填“電動機”或“發(fā)電機”)題圖所示的裝置中，金屬棒PQ用兩根細(xì)軟的導(dǎo)線連接后懸掛在蹄形磁體兩極之間，把單刀雙擲開關(guān)S擲向1時，看到金屬棒PQ運動，即表明通電導(dǎo)線在磁場中受力的作用；把單刀雙擲開關(guān)S擲向2，金屬棒PQ做切割磁感線運動時，電路中會產(chǎn)生電流，這是電磁感應(yīng)現(xiàn)象，發(fā)電機就是利用該原理制成的